随着功效性护肤成为中国化妆品市场的主流趋势之一，化妆品传统的配方技术越来越受到新技术的挑战，这些挑战主要包括两方面，一是新原料的开发应用，二是功效性成分的透皮吸收。

前者决定了功效性成分的内在活性，后者决定了对皮肤作用部位的靶向性，均能影响功效产品的总体有效性。因此，在应用新原料的同时，寻找促进功效性成分透皮吸收的方法是开发功效化妆品的关键之一。只有建立在透皮吸收的基础上，美白、抗衰等功效成分的开发与应用才有意义。

01化妆品中透皮吸收的定义

化妆品功效成分的透皮吸收，指的是化妆品中的有效成分通过皮肤，并到达不同作用皮肤层发挥各种作用的过程。

化妆品与药物“透皮吸收”的主要区别在于化妆品功能性成分是以经皮渗透后积聚在作用皮肤层为最终目的。

大多数化妆品功能性成分需要进入皮肤，是按产品的有效性作用于皮肤表面或进入表皮或真皮，并在该部位积聚和发挥作用，不需要透过皮肤进入体循环。

例如，防晒产品中的UV吸收剂应滞留在皮肤表面，起吸收和反射紫外线的作用；美白产品中的美白成分常作用于表皮中的基底层，抑制黑色素的产生和转移；而抗衰产品的功效成分则常作用于真皮层的成纤维细胞，使皮肤富有弹性；祛痘产品成分作用于堵塞毛孔中，溶解其中废旧角质，才能疏通毛孔，缓解痘痘。

02透皮吸收的途径

透皮途径主要有三条：①角质层；②毛囊；③汗管

其中，后两条路经常被称为“旁路”，因为皮肤附属器与整个皮肤表面积相比，仅占1%以下，故在大多数情况下不成为主要吸收途径。

一般认为，透皮渗透的主要屏障来自角质层。有研究表明，在离体透皮实验中，将皮肤角质层剥除后，物质的渗透性可增加数十倍甚至数百倍。

在角质层中的扩散途径又有两种：①通过细胞间隙扩散；②通过细胞膜的扩散。一般认为，脂溶性、非极性物质易通过细胞间隙的脂质双分子层扩散；而水溶性、极性物质易通过角质细胞扩散。其中，细胞间隙虽然仅占角质层总容积的30%左右，但因其脂质的阻力较角质细胞小，所以在经皮渗透过程中起主要作用。

03透皮吸收的机理

化妆品透皮吸收的理论主要有：扩散理论、渗透压理论、水合理论、相似相溶理论和结构变化理论。

（1）扩散理论

扩散理论是基于大多数化学物质以被动扩散的方式通过皮肤进入体内，该过程可由Fick第一扩散定律加以描述，但是因为化学物质穿透皮肤的过程消耗时间长且难以达到平衡，因此该方程式只能粗略计算化学物质透皮吸收的速率。

扩散第一定律公式：R=K×A(c1-c2)/d，R：扩散速率；K：特定外源化学物的扩散常数；A：皮肤面积；(c1-c2)：为皮肤两侧的浓度梯度；d：为皮肤角质层的厚度。由第一扩散定律可以看出，增加功效物质的浓度可以增加（c1-c2）；使用表面活性剂、果酸等使角质层变薄，可改变d；扩大汗腺和毛囊开口，溶解皮脂腺管内皮脂，可增加“旁路”吸收。以上均可增加扩散速率。

（2）渗透压理论

渗透压理论是将皮肤看作一层半透膜，半透膜将有浓度差别的溶液隔开，溶液通过半透膜由高浓度向低浓度扩散发生渗透，从而使功效物质被皮肤吸收。为维持溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力称为渗透压，渗透现象的产生必须具备两个条件：一是有半透膜存在，二是半透膜两侧必须是两种不同浓度的溶液。

渗透压公式：π=cRT，π：稀溶液的渗透压；c：溶液的浓度；R：气体常数；T：绝对温度。由渗透压公式可看出，增加功效成分的浓度或温度能够促进功效成分的吸收。

（3）水合理论

水合理论认为皮肤的水合作用有利于透皮吸收，角质细胞的角蛋白含氮物质的水合作用提高，细胞发生膨胀，降低了结构的致密程度，增加了物质的渗透性，使得水溶性和极性物质透过角质层时更容易。

所以在化妆品中要经常加入保湿剂（甘油、丁二醇等），来提高功效成分的吸收；在药物中则常用贴剂使局部皮肤封闭起来，成为隔绝湿气的屏障，使皮肤水合化程度增加。但此法对水溶性物质的促渗作用较脂溶性物质显著，水合理论能很好地解释皮肤补水与透皮吸收的关系。

（4）相似相溶理论

相似相溶原理是指化学物质透皮吸收的速率主要取决于其在皮肤中的溶解度，当化学物的组成、结构和特性与皮肤越相似，就越容易透皮吸收。非极性成分容易通过富含脂质的细胞间隙部位来穿透屏障，而极性成分则依靠细胞自身的渗透来跨越屏障。例如卸妆油卸除彩妆就用到相似相溶理论。

（5）结构变化理论

结构变化理论是指促渗剂会通过破坏扰乱细胞间脂质的有序排列或直接抽提角质层脂质成分，降低皮肤的屏障作用，或是通过破坏角质蛋白的致密结构，降低其屏障阻力，增加化学物质的渗透率，或是通过提高角质层的溶解性能，改善化学物质在其中的分配，从而促进化学物质在皮肤中的吸收。例如表面活性剂破坏皮肤屏障，然后就会增加化学物质的渗透率。

04用于化妆品中的透皮吸收技术

（1）乳液技术

微乳液是指粒径在10nm-100nm的两种不混溶液的透明分散体系，是热力学稳定的透明溶液。

由于微乳液的粒子细小，容易渗入皮肤，与普通乳状液相比，其界面张力小，通常可达到10-2mN/m-10-6mN/m，具有非常强的乳化和增溶能力，可以通过微乳液的增溶性提高功效成分的稳定性和效力。

微乳液在化妆品中的应用较重要的一个方面是香精和精油的加溶。此外，多重乳液（W/O/W和O/W/O）也被认为是一种理想的化妆品体系，它可同时包含多种有效成分，对皮肤温和，是功能性和美容性兼有的分散体系。但是，由于多乳状液固有的复杂性，并未得到广泛应用。

（2）渗透促进剂

添加渗透促进剂是至今应用最普遍的促渗方法。透皮吸收促渗剂有助于功效成分克服皮肤角质层的障碍，可逆地改变皮肤角质层的屏障作用，且不损伤任何活性细胞，达到增加药物在皮肤的溶解度，使药物透皮吸收率增加的目的。

促渗剂又分为化学渗透促进剂、中药渗透剂和复合渗透促进剂。其中化学渗透促进剂（eg.氮酮、有机酸、表面活性剂类等）应用范围较广，但是当用量较大或长时间使用会引起刺激。中药透皮促渗剂（eg.杜香萜烯、桉叶油、薄荷、丁香等）在近年来因具有副作用小等优点而日益受到关注，其促透效果往往不如化学促透剂，但由于中药本身具有的功效，所以它是化妆品中的“宠儿”。

复合促透剂是当前研究的热点，它既有不同化学促透剂之间的复配，不同中药促透剂之间的复配，也有化学促透剂与中药促透剂的合用，从而取得单一促渗剂时无法达到的效果。

（3）水合技术

皮肤的水合作用通常有利于经皮吸收。这是因为当提高角质层细胞的角蛋白中含氮物质的水合力后，细胞自身发生膨胀，结构的致密程度降低，物质的渗透性增加，这时水溶性和极性物质更容易从角质层细胞透过。

所以，在化妆品中经常加入保湿剂（eg.丙二醇、甘油），来提高有效成分的吸收，或常采用贴式的面膜使局部皮肤封闭起来，成为隔绝湿气的屏障（汗水不能通过），使皮肤水合化程度增加。

（4）软化角质

当角质层厚度变薄或变软化后，透皮速率都会增大。所以，一些化妆品加入表面活性剂、水杨酸、果酸等成分能使角质层厚度变薄，从而促进其它功效成分的吸收。

还有报道称某些表皮酶能作用于皮肤，使角质层发生改变，从而增强透皮吸收率，但这部分研究还主要在实验室阶段。

（5）脂质体

脂质体是由类脂组成的双分子层的空心小球，类脂是一种天然表面活性剂，具有独特的亲水亲油结构。

例如卵磷脂，分散在水中时会自发地形成空心的双层小球，两亲分子的亲水基定向地指向空心小球的内部和其外表层，亲油基则指向双层结构的中间部分，在球的内部密封亲水的活性成分，而在双层膜的中间则可加载油溶成分。

脂质体可以软化角质，使包封物到达作用的部位，并能在皮肤表面形成保护膜，保湿润肤。正是由于这些优异性能，脂质体在化妆品中的应用已引起人们极大关注，至今欧美已有100多个新型含脂质体的化妆品上市。

目前，采用脂质体包埋活性物的产品主要有：包埋β-胡萝卜素、黄酮类、超氧化物歧化酶（SOD）、辅酶Q10和维生素E及其衍生物等。但是脂质体由于其不稳定性、包封率低、与配方复配难等原因，国内能将此技术应用于生产的企业并不多见。

（6）微胶囊

微胶囊技术是20世纪60年代开发使用的。是用天然或合成的高分子材料将固体或液体的成分包裹在直径为1~5000μm的小胶囊。

最初的微胶囊技术是在制药工业中作为一种新剂型来使用的，目前，世界著名化妆品产品中，许多化妆品的添加剂用微囊包覆，使产品性能更加优越。如Avon的唇膏、眼影和香水，Chates of Ritz的保湿霜，Estee Lander的摩擦去垢清洁膏等。

（7）环糊精

功效成分制成β-环糊精包含物，可增加其溶解性能，从而使渗透系数增大，改变其在皮肤内的分配。对于水溶性物质来说，角质层是透皮吸收的一大障碍，利用具有表面活性的烷基化环糊精，可使能量降低，透皮吸收增加。

茶树油的β-环糊精复合物适合于清洁皮肤与处理痤疮，表现出很好的稳定性。复合物防止茶树油中活性物的挥发。这种易挥发的活性成分，因为体温和皮肤湿度的触发释放而渗入皮肤。

此外，环糊精还能改变产品中的茶树油性能，掩盖不良气味。此外，用γ或β-环糊精与维生素E以1:2的摩尔比通过物理混合成复合物后，与没有复合的维生素E相比较，并增强了对紫外线的温度和抵抗能力。

（8）纳能托

纳能托是一种新型、稳定的化妆品活性物超微载体，是一种由卵磷脂和辅助表面活性剂，以一定比例组成的单层膜状结构的纳米胶体，平均粒径25nm。

纳能托透过角质层的几率和速率都远远高于普通的脂质体，从而能够使被包覆运载的活性成分到达表皮深层直至在真皮组织中发挥作用。纳能托是现在性能非常好的超微载体，它有可能引发一场外用药物和化妆品的革新。

（9）多孔聚合物微球

多孔聚合物微球是一种有特殊表面结构的功能高分子材料，它作为化妆品活性物载体时，可使吸附在其中的活性物在相当长时间内缓慢释放，从而避免在使用初期皮肤表面活性物浓度不适当地过高，然后很快下降的缺点，对于刺激性活性物还可通过低浓度持续释放来降低对皮肤的刺激性，延长作用时间。

例如，联合利华公司发明了一个化妆品配方，含有有机防晒剂和多孔聚合物微球粉末以及pH为7的水相体系，其中的多孔颗粒可以除去有防晒剂通常带来的黏腻感，同时pH为7的体系也为使用者提供良好的使用感觉。多孔聚合物微球还可以用于中草药的提取分离及作为中草药活性组分的载体，具有广阔应用前景。

（10）球型液晶

液晶是处于固、汽、液三态之间的第四态新型物质，随着温度的变化可显示出变色效应，液晶技术在美容化妆品中的应用应该是一种不可逆转的趋势。

液晶技术是微囊式包覆技术及微毫瞬间吸收技术的结合体。它可以明显改善化妆品的保湿、滋润等基本性能，将活性物质乳维生素、抗氧化剂、植物提取酶与液晶复合后加入化妆品中，使用时可使复合物中的活性成分缓慢释放出来，充分被皮肤吸收，从而提高添加剂的功效。

（11）尼龙颗粒

作为化妆品中的活性物质运载助剂，尼龙颗粒也得到越来越广泛的应用，它同样具有高比表面积、低结晶性和低吸湿性等优点，能够均匀可控地吸收化妆品有效活性成分和各种添加剂成分。这种新型颗粒专用于化妆品，尤其是需要保持最佳吸水性的化妆品。

（12）纳米载体技术

纳米载体技术促进药物经皮渗透，不会改变皮肤角质层结构，可避免破坏皮肤屏障功能，是理想的促进药物经皮给药技术。

将皮肤功效成分制备为纳米载体，可有效促进功效成分透皮吸收，显著增加功效成分在皮肤病灶部位的滞留量，实现功效成分皮肤靶向输送。纳米载体具有良好的缓释、控释性能，可以在皮肤组织发挥储库作用，持续释放功效成分，更好发挥其疗效。

同时，纳米载体能够有效改善难溶功效成分的溶解性和水分散性，避免其在放置过程结晶析出，提高功效成分在制剂中的含量。纳米载体能够有效提高光敏感、热敏感功效成分的稳定性，降低并消除刺激性功效成分对皮肤的副作用。同时，纳米载体可将多种功效成分进行共载负、共输送，实现不同功效成分的协同增效。目前，研究和应用的经皮给药纳米载体主要包括纳米囊泡、纳 米 乳/微 乳、固体脂质纳米粒、纳米结构脂质载体、脂质液晶和纳米结晶等。上述纳米载体经皮给药的特性及经皮给药优势见表 1。

研究表明，分子量在100至800间，熔点低于85°C的物质，都有较大的透皮速率。所以纳米微粒凭借其粒径小，比表面积大，表现出独特的性能。采用纳米技术（eg.纳米微球、纳米钛白粉、纳米乳液、固体脂质纳米粒等）对化妆品进行处理，可使活性物质功效得到充分发挥，大大提高化妆品的性能。目前，部分纳米技术在化妆品行业中已得到了广泛应用。

纳米颗粒被广泛用于递送药物（功效）分子。几种纳米颗粒已经在临床上使用。基于其化学组成，纳米颗粒大致分为两种类型。第一个是软颗粒，例如脂质体，聚合物纳米颗粒和胶束，它们是由有机材料（例如脂质，蛋白质，聚合物）制成的，可以通过与表面接触的应力暂时改变其形状。第二类是由无机材料制成的刚性颗粒，并且不变形。纳米颗粒具有完整转运到皮肤中而不被降解的能力，并且可以跨皮肤层递送药物（功效）分子。在化妆品中，促渗剂和纳米透皮技术已经是比较成熟的技术，化妆品配方师采用这两种方法提高功效成分透皮吸收效果。

05前景及发展方向

透皮吸收在化妆品中的发展较其它功效成分的开发要晚得多，但也正因为如此，使其具有广阔的市场开发前景。从市场调查中可以看出，国外特别是美国与法国，在化妆品的透皮传输技术上取得了许多成果，很多产品也得到市场认可。

而在国内，关于化妆品透皮吸收的研究还很有限，许多研究还未能真正走上工业化生产的道路。我们应加大在化妆品透皮吸收研究方面的投入。只有提升了化妆品透皮吸收性能，化妆品体系的整体性能才能得到相应的提高。

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